一般草坪纖維生產(chǎn)線共16個工位,每個工位由上下兩個熱牽伸輥組成,即PP纖維經(jīng)過前道淋浴槽后,含水的纖維到達上熱牽伸輥纏繞數(shù)周后,再經(jīng)過下熱牽伸輥纏繞數(shù)周后,通過兩個熱輥進行熱處理后收卷。
其熱輥纖維后紡熱處理的主要作用是烘干及纖維的熱處理。工藝溫度要求為50~80℃。線速度為80~240m/min。生產(chǎn)過程中,熱輥能否提供穩(wěn)定的工藝溫度,是PP纖維質(zhì)量保障的關(guān)鍵。
現(xiàn)生產(chǎn)線的加熱輥為電加熱輥,采用電阻片加熱空氣再輻射對輥體上與纖維進行熱交換。具體結(jié)構(gòu)示意圖如下:
現(xiàn)有工藝中,存在如下技術(shù)缺陷:
1.溫度檢測誤差大,輥面生產(chǎn)過程中無法達到設(shè)定溫度
造成這種情況的原因有兩個:其一,采用電阻加熱空氣再輻射到輥殼體的方式,傳熱效率低,當(dāng)負載(含水纖維)大于電阻熱輻射輸出總量時,輥體溫度就遠遠達不到設(shè)定溫度;其二,由于探頭位于發(fā)熱圈與輥壁之間的空氣體中,檢測的溫度與輥面實際溫度相差很大,無法準(zhǔn)確反應(yīng)輥面的溫度。往往出現(xiàn)探頭顯示80℃的情況下,輥面實際溫度還只有20~30℃。
2.輥面溫度均勻性欠佳,影響產(chǎn)品一致性
輥殼為厚度5mm的鑄鋁,熱容量低,且沒有任何均溫措施,整個輥面溫差大,對產(chǎn)品的一致性影響大。
3.加熱效率低下,能源浪費嚴(yán)重
傳熱的三種方式為傳導(dǎo)、對流、輻射。其中傳熱效率最高的方式是傳導(dǎo),輻射最差?,F(xiàn)有熱輥主要的傳熱方式為輻射加熱,熱傳導(dǎo)有效利用低,能源嚴(yán)重浪費。
現(xiàn)有工藝中,存在如下技術(shù)缺陷:
如需要解決草坪線纖維生產(chǎn)中存在的不足,所采取的解決方案必須達到如下效果:
a. 在輥壁內(nèi)或輥體表面進行測溫,大幅提高輥面溫度采樣準(zhǔn)確性
b. 采用聯(lián)凈獨有的均溫技術(shù),讓輥筒表面的溫度均勻性大幅提高,確保產(chǎn)品的一致性,同時,適當(dāng)增加輥體厚度,提高其熱容量
c. 采用感應(yīng)加熱或者電熱棒直接加熱的方式,提高熱利用效率
提高熱傳導(dǎo)效率,避免空氣傳熱的不足,從原來間接傳熱變成直接傳熱。采取電磁感應(yīng)讓輥體自身發(fā)熱或采用電熱絲直接在輥體內(nèi)加熱。
注:空氣導(dǎo)熱系數(shù)約0.031W/(m.K),鋼鐵傳熱的導(dǎo)熱系數(shù)為45~70W/(m.K)。因此,改用新的輥筒,熱傳導(dǎo)效率將大幅提高。
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